1 RFID 系统组成和原理 1.1 系统组成 最基本的 RFID 该系统通常存储标识信息的芯片是电子标签(Tag)、阅读器用于写入和读取标签数据(Reader,也可以称为读头)和天线组成。为了处理标签数据,还需要相应的计算机系统支持。 (1)电子标签(Tag,即射频卡):是的RFID 核心部件,它被安装在被识别的物体上,存储一定格式的电子数据,即关于物体的" />
RFID该系统通常存储标识信息的芯片是电子标签(Tag)、阅读器用于写入和读取标签数据(Reader,也可以称为读头)和天线组成。为了处理标签数据,还需要相应的计算机系统支持。
(1)电子标签(Tag,即射频卡):是的RFID 核心部件,它被安装在被识别的物体上,存储一定格式的电子数据,即关于物体的详细信息。标签类似于条码技术中的条码符号,但区别在于存储的信息必须能够自动或半自动发送。电子标签由标签天线和标签芯片组成。标签芯片是一个具有无线收发和存储功能的单片系统(S0C),存储具有约定格式的编码数据,以识别附着物体。它是射频识别系统的数据载体,具有智能读写和加密通信的能力。
(2)阅读器:它可以自动读取电子标签中存储的电子数据,无需接触。RFID系统信息控制和处理中心。阅读器和电子标签之间有通信协议,相互传递信息。每当附着在电子标签上的物体通过其读取范围时,无线电波就会发射到标签上,然后将存储的物体信息发送到标签上。整个过程是非接触式的。
(3)天线(Antenna):射频信号在电子标签和阅读器之间传输。连接在阅读器上的天线通常以门框的形式放置在被测物品的通道口。一方面,它为无源电子标签发射无线电信号提供电能,以激活电子标签;另一方面,它还收到电子标签上发送的信息。每个电子标签也有自己的微天线与读者通信。
1.2 RFID 系统的工作原理
RFID 参见图1。通常,电子标签放置在物体上,读者通过天线发送一定频率的射频信号;当电子标签进入读者的电波接收覆盖范围时,微天线产生感应电流,激活能量,将识别所需的数据发送给读者(电子标签从接收到的射频脉冲中解调指令到控制逻辑,控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作);读者接收来自电子标签的载波信号,解调解码,发送到计算机主机;计算机系统根据逻辑操作判断标签的合法性,对不同设置进行相应的处理和控制,并发出指令信号。
2 RFID 的优点
RFID具有以下优点:
(1)阅读方便
数据读取不接触,不需要光源,甚至可以通过外包装进行。有效识别距离大。使用带电池的主动标签时,有效识别距离可达30米以上。
(2)识别速度快
一旦电子标签进入识别场所,读者就可以立即读取信息,同时处理多个电子标签,实现批量识别。
(3)形状容易小型化、多样化
读取电子标签不受尺寸和形状的限制。它体积小,易于包装,形状多样(如卡片、环、纽扣、笔等),可以隐藏或嵌入大多数材料或产品,使标记的商品更加美观。可用于不同的场合,使用非常方便。
(4)数据记忆容量大
通常,数据容量最大的二维条形码(PDF417)最多只能存储2725个数字。如果包含字母,存储量会更少,电子标签可以根据用户的需要扩展。目前市场上生产的电子标签芯片也有17位二进制数,存储数据量最低,远远大于条形码数据量。未来,随着记忆规格的发展,数据容量将会扩大,电子标签不会受到限制。
(5)穿透性
RFID识别时,可通过泥浆、污垢、油漆、油污、木材、水泥、塑料、水、蒸汽等非金属材料阅读标签,无需直接接触电子标签载体。数据传输使用更高的频段,使用无线电原理传输信号,即使电子标签被上述纸张、木材、塑料包裹,也可以进行渗透通信。
(6)耐环境性
RFID数据也可以在黑暗或肮脏的环境中读取。它对水、油、药物等物质有很强的抗污染性,不像纸一脏就看不见,甚至在恶劣的环境中使用,工作温度可达-25℃~+70℃,因此,在肮脏、潮湿、刺眼等恶劣环境下阅读电子标签是理想的选择。
(7)使用寿命长,应用范围广
电子标签的使用寿命可达10年以上,读写10万次,无机械磨损,无机械故障。
(8)更好的安全性
电子标签的编号是独一无二的,它可以为存储数据的读写设置密码保护,也可以通过加密操作添加防伪识别码。只要通过阅读器等网络或制造商的防盗识别设备进行扫描,就可以立即区分产品的真实性,具有更高的安全性。
(9)成本
随着技术的发展和生产规模的扩大,电子标签的价格将会降低。
3 RFID 应用于商品防伪
防伪的原理是:商品识别号(ID)即防伪码(通过硬件或软件算法加密)写在RFID 这个芯片ID 它是生产、销售等所有环节中唯一的;芯片被制成电子标签,电子标签被附加到商品上,使其成为商品不可分割的一部分。当电子标签被迫与商品分离时,商品的完整性被破坏,商品被视为消费,防伪结束。在上述环节中,通过各种技术手段保证这一点ID 验证过程不得伪造或篡改。如果验证机制被伪造,伪造商品就会出现;如果验证过程被篡改,真实产品就会被伪造,扰乱市场。这样,在从生产、流通到消费的整个过程中,只有一个是唯一的ID 具有唯一验证手段的商品存在,以达到防伪的目的。RFID 识别电子标签ID 只读数据,不变。为了防止造假者使用相同的使用ID 伪造的电子标签也可以写在防伪标签中ID 还有独特的秘密信息密钥,用于识别验证过程的独特性。所以防伪标签ID 芯片中唯一的秘密验证信息和严格的加密认证机制可以使防伪技术长期有效。
国内常用的商品,如葡萄酒、化妆品、医疗保健产品等知名品牌,假冒伪劣商品市场将严重影响这些知名商品的声誉,影响国家经济建设,其防伪是非常必要的。RFID 防伪技术突破了以往防伪技术的理念,采取了一项新措施,使其具有难以伪造、易于识别、信息反馈、密码唯一性、密码保密等特点。利用RFID与激光防伪和数字防伪相比,技术防伪的优点是每个标签都有一个独特的标签ID 这是唯一的号码ID 制作芯片时放置ROM 其中,不能修改,难以模仿;无机械磨损,防污染;阅读器具有不直接向最终用户开放的物理接口,以确保其自身的安全;除电子标签密码保护外,一些算法可用于数据部分的安全管理;阅读器和电子标签之间存在相互认证的过程。
4 结束语
应用RFID无论采用何种防伪方法,都要保证识别仪器的安全性。只有这样,才能真正起到防伪的作用。目前,我国RFID主要用于物流管理、医疗领域、货物和危险品监控跟踪管理、民航行李托运和路桥不停车收费。可以预测,RFID其应用将孕育一个巨大的市场,是一个新的经济增长点,其潜力和前景将非常有吸引力。RFID技术的独特优势将在全球形成巨大的产业,值得各领域关注。